194455. lajstromszámú szabadalom • Váltakozó feszültségű jel egyenirányított átlagértékével arányos áram előállítására szolgáló áramköri elrendezés előnyösen dinamika módosítóhoz
1 A találmány tárgya váltakozó feszültségű Jel egyeniiányitott átlagértékével arányot áram előállítására szolgáló áramköri elrendezéi előnyösen dinamika módosításához, amely elrendezés egyenirányító diódákat és átlagdó szűrőt tartalmaz. A dinamika-módosításra az egyik széles körben alkalmazott, ismert megoldás visszacsatolt műveletei erősítő áramkört tartalmaz, amelynek az erősítést meghatározó elemei közül az egyik állandó értékű visszacsatoló ellenállás, a másik pedig egyenárammal nyitóirányban előfeszített visszacsatoló dióda-hid. Ez utóbbi elemeinek differenciális ellenállása — és ezzel arányosan az erősítés - a szabályozó árammal fordított arányban változik. Ilyen áramkör látható például Dr. Házmán István: Elektronikai erősítők, Műszaki Könyvkiadó, 1979. Bp. könyv 2.92. ábráján. A visztzacsatoló ellenállás és a visszacsatoló dióda-hid egyik elrendezésénél kompresszor, illetve limiter áramkör alakul ki, attól függően, hogy a szabályozó áram a visszacsatolt műveleti erősítő kimeneti, illetve bemeneti jelfeszültségével arányosan változik. A két viszszacsatoló elemet egymás között felcserélve és a bemeneti jellel arányos hfdáramot előállítva pedig dinamikaexpander áramkörhöz jutunk, amely a dinamika kompresszor dinamika-torzítását eltünteti. A két áramkört zajos átviteli csatorna két végén alkalmazva, mint ismeretes, a csatomazaj hatása jelentésen csökkenthető. Ezt az eljárást a CCITT G.162. sz. ajánlása - Sárga könyv, 1984. Genf - javasolja zajcsökkentésre. Ismert továbbá, hogy a visszacsatoló dióda-hid ellenállását szabályozó áram előállítására diódás ellenütemű (kétoldalas) egyenirányítót alkalmaznak. Ennek hiányossága az, hogy az egyenirányító diódák feszültségesése kis jelszinten rontja az egyenirányítandó jel és a szabályozó jel közötti arányosságot, és ezzel romlik a dinamika-módosítás pontossága. Célul tűztük ki olyan áramköri elrendezés kialakítását, amellyel kis egyenirányítandó jel esetén is a lel átlagértékével arányos szabályozó áram állítható elő. A találmány szerinti áramköri elrendezés működése azon a felismerésen alapszik, hogy az egyenirányítandó váltakozó feszültségű jelből úgy áll elő, hogy mind a pozitív, mind a negatív félperiódusú jelekhez egy-egy dióda nyitófeszültségének megfelelő feszültség van hozzáadva, az egyenirányító terhelésén megjelenő feszültség - a jelszinttől függetlenül - az egyenirányítandó jellel arányosan változik. A kitűzött célt a bevezetőben körülírt áramköri elrendezéssel a találmány szerint úgy értük el, hogy a műveleti erősítő invertáló bemenete egyrészt a jelforrás egyik kapcsához ellenálláson keresztül, másrészt a saját kimenetéhez ellenállás és antiparalell diódapár soros kapcsolásán keresztül, továbbá nem-invertáló bemenete a jelforrás másik kapcsához csatlakozik. A műveleti erősítő kimenetéhez fázisfordító erősítő, valamint egyenirányító dióda, a fázisfordító erősítő kimenetéhez további egyenirányító dióda, van vezetve. A két egyenirányító dióda szabad végei közösítve vannak, és közösített végükhöz átlagoló áramkör bemenete kapcsolódik. Az átlagoló áramkör kimenetéhez egyrészt három közösített emitterű és bázisú tranzisztor közül az első tranzisztor kollektora, másrészt hibajel-erősltő bemenete csatlakozik, továbbá a hibajel-erősítő kimenete a három közösített emitterű és bázisú tranzisztor bázisaira, a harmadik tranzisztor komplementer áramtükör közbeiktatásá-2 val a dinamika-módosító dióda-hidra van vezetve. A találmány szerinti áramköri elrendezést a rajzon szemléltetett kiviteli alak alapján Ismertetjük részletesen. A műveleti 1 erősítő Invertáló bemenete az ábrán láthatóan egyrészt a jelforrás egyik be 1 kapcsához 18 ellenálláson keresztül, másrészt a saját kimenetéhez sorbakapcsolt 19 ellenálláson és antiparalell 7 diódapáron keresztül, továbbá fázist nem fordító bemenete a jelforrás másik be 2 kapcsához csatlakozik. A műveleti 1 erősítő kimenetéhez fázisforditó 2 erősítő, valamint egyenirányító S dióda, a fázisfordító 2 erősítő kimenetéhez további egyenirányító 6 dióda van vezetve. A két 5 és 6 egyenirányító dióda szabad végei közösítve vannak, és közösített végükhöz 4 átlagoló áramkör, célszerűen RC áramkör kapcsolódik. A 4 átlagoló áramkör kimenetéhez egyrészt három közösített emitterű és bázisú 9, 10, 11 tranzisztor közül az első 9 tranzisztor kollektora közvetlenük kapcsolódik. A második 10 tranzisztor kollektora komplementer 12 áramtükör közbeiktatásával a dinamika-módosító 14 diódahídra kapcsolódik. ' Az ábra szerinti egyenirányító kapcsolásban az egyenirányítandó váltakozó feszültségű jel az 1 erősítőre jut, amelynek erősítése az invertáló bemenetéhez kapcsolódó két 18, 19 ellenállás értékének hányadosa, ha a kimeneti szintje nagyobb az antiparalell 7 diódapár nyitófeszültségénél és közel végtelen kis kimeneti szint esetén. A két közösített végű 5 és 6 diódára jutó feszültségnyi értékkel nagyobb az egyenirányítandó jellel arányot egyenlrányított feszültség jelenik meg, a jelszinttől nagymértékben függetlenül. A 3 hibajel-erősitőből, közösített emitterű és bázisú 9, 10, 11 tranzisztorokból és komplementer 12 áramtükörből álló berendezés a dinamika-módosító 14 dióda-hídon a 4 átlagoló áramkörön folyó átlagárammal egyenlő áramot vezeti át. A találmány szerinti linearizált egyenirányító áramkör optimális működéséhez a 7 antiparalell diódapár és a lcöt közösített végű 5,6 dióda nyitó karakterisztikái közel azonosra választandók. Ugyanez érvényes a közösített emitterű és bázisú 9, 10, II tranzisztorok kollektoráramaira is. A találmány szerinti áramkörrel épített dinamlka-módosító előnyösén alkalmazható abban az esetben, ha követelmény a pontos és reprodukálható szabályozási karakterisztika biztosítása. SZABADALMI IGÉNYPONT Áramköri elrendezés váltakozó feszültségű jel egyenirányitott átlagértékével arányos áram előállítására előnyösen dinamika-módosítókhoz, amely egyeniránvító diódákat és átlagoló szűrőt tartalmaz, a zzal jellemezve, hogy műveleti erősítő (1) invertáló bemenete egyrészt a jelforrás egyik kapcsához (bel) ellenálláson (18) keresztül, másrészt a saját kimenetéhez további ellenállás (19) és antiparalell diódapár (7) soros kapcsolásán keresztül, nem-Invertáló bemenete közvetlenül a jelforrás másik kapcsához (be2) csatlakozik, a műveleti erősítő (1) kimenetéhez fázisforditó erősítő (2), valamint egyenirányító dióda (S), a fázisforditó erősítő (2) kimenetéhez egy másik egyenirányító dióda (6) van vezetve, 8 két egyenirányító dióda (5,6) szabad végei közösítve vannak, és közösített végükhöz átlagoló áramkör (4) bemenete kapcsolódik, az átlagoló áramkör (4) kime-194.455 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
